Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
Из совместного решения (5.16) и (5.5) выводится также выражение для непосредственного расчета достижимого относительного перепада давлений струйного насоса без необходимости предварительного расчета OVfpiW:
Значения п приведены ниже и на рис. 5.2.
В частном случае при Vp = Va = Vc и рекомендованных выше коэффициентах скорости достижимый перепад давлений струйного насоса
На рис. 5.2 нанесена зависимость ApJApp = f (и), подсчитанная по (5.20). Эта зависимость показывает достижимый относительный перепад давлений в струйном насосе при оптимальном отношении сечений для каждого значения и.
На этом же рисунке нанесены достижимые значения КПД струйного насоса при оптимальном отношении сечений (f3/fpi)0m, подсчитанные по (5.12).
значениях коэффициентов скорости (ф! = 0,95; ф2 = 0,975; ф3 = 0,9; ф4 = 0,925) а = 0,975; Ь = — [0,975 + 1,19 (1 + ы)2 — 0,78 и*]; с = = 1,19 (1 +
(fdf рі)опт A 3,9м.
!опт
(5.19)
ДРс
2 9
Ф1Ф2
. (5.20а)
ДРр
Apc_______________________1
(5.206)
Дрр 1,39(1 + и)2 — 0,91/ш2
177
Как видно из рис. 5.2, максимальный КПД струйного насоса г] = 0,3 достигается при и = 1. Как в области малых (и <1), так и в области больших (и >1) коэффициентов инжекции КПД струйного насоса ниже максимального.
Снижение КПД насоса в области и <1 объясняется тем, что при уменьшении и уменьшается полезная работа насоса [см. (5.12)]. При и = 0 г] = 0 независимо от ApJApv.
Снижение КПД насоса с ростом и в области и >1 объясняется тем, что доля подведенной кинетической энергии, теряемой на удар, т. е. относительная потеря на удар, пропорциональна отношению «/(1 + и) [см (1.86)].
Аналогично на основе (5.11) из условия d (Ap3)Id (fP1/fa) = 0 выводится уравнение для расчета оптимального отношения сечений струйных насосов без диффузоров:
2 -Ь- (1+о)"_ (ар,------L-Л
ГJl.\ = _JV--------------------------------------------L->’> . ?.21,
\ Грі /ОПТ фа
Из сравнения (5.21) и (5.16) видно, что при одинаковых коэффициентах инжекции (и = idem) оптимальное отношение сечений (У/рі) опт в струйных насосах без диффузоров больше, чем в струйных насосах с диффузорами. Отсюда следует также, что п = /3//н2 в струйных насосах без диффузоров меньше, чем в насосах с диффу-ворами, поскольку, как видно из (5.17), с увеличением f3/fP1 значение п уменьшается.
Зависимость (/3//Рі)опт и я от коэффициента инжекции для бездиффузорных струйных насосов приведена ниже:
и ................. 0 1 2 3 4 5 6 10
(fJfvihnт.......... 2,1 7,3 15,1 25,4 38,0 53,5 71,5 168
п ................. 1,91 1,16 1,07 1,04 1,03 1,02 1,05 1,005
При подстановке значения (/3//Рі)опт в уравнение характеристики бездиффузорного насоса (5.11) находят достижимый относительный перепад давлений.
Из совместного решения уравнений (5.21) и (5.11) выводится выражение для непосредственного расчета достижимого относительного перепада давлений бездиффузорных насосов без необходимости предварительного расчета (/У/p і) ОПТ*
=----------------------------------------. (5.22)
App 2 (1 -)- и)* — (2фа----
І Ф4 У "р
vP \ T4 / -р
F —
Значения п приведены выше.
Из сравнения уравнений (5.22) и (5.20) видно, что при одинаковых коэффициентах инжекции достижимый перепад давлений в струйных
17§
насосах без диффузоров (Ap3IApp) меньше, чем в струйных насосах с диффузорами.
Отношение достижимых перепадов давлений в бездиффузорных насосах к достижимому перепаду насосов с диффузорами
(2 - фз)2 (I + Uf- (2фа-----1—Л Sjl.
Op \ Ф4 ) °р
~Пи
A P3 _______________Op________________I Ф4 ) 0P
Apc 2_^с_ (1_|_И)*_ /2фа---------------------
У2фа---------LJj JU.
V Ф4 ) Vp
(5.23)
Максимальное значение Ap3IApc имеет место при и = 0. В этом случае Ap3IApc = (2—ф2)/2 яй 0,6.
С увеличением коэффициента инжекции значение Ap3IApc снижается. При и — со
(2-ф2)-^_(2ф2-------LJj
________________________ъ J pP - A 0,33.
Apc
tfP \ Ф< ) 11P
Как видно из приведенных данных, при одинаковых коэффициентах инжекции, одинаковых располагаемых перепадах давлений рабочего потока App и установке аппаратов с оптимальными геометрическими размерами перепад давлений, создаваемый струйным насосом без диффузора, меньше перепада давлений, создаваемого насосом с диффузором, на 40—70 %. Диффузор является весьма эффективной частью струйного насоса. Отказ от установки диффузора, как видно из приведенных данных, приводит к существенному снижению достижимого перепада давлений.
Формулами (5.20) и (5.22) пользуются в том случае, когда задан коэффициент инжекции и и требуется определить достижимый перепад давлений в струйном насосе Apc или Ap3. Если заданы Apc или Ap3, а искомой величиной является достижимый коэффициент инжекции и, то для решения этой задачи целесообразно преобразовать вышеприведенные уравнения, приведя их к явному виду относительно искомой величины.
Из совместного решения уравнений (5.16) и (5.20), а также (5.21) и (5.22) выводятся расчетные зависимости для определения оптимального отношения сечений по заданному относительному перепаду давлений, создаваемому струйным насосом.
